Модуль важен. Жёсткие конструкции. Контроль прогиба.
Выбор материала по жёсткости: жёсткость — это модуль, умноженный на момент инерции. Высокий модуль позволяет делать жёсткие конструкции тоньше.
Выбор материала по жёсткости
Это разные вещи. Модуль — это жёсткость, то есть прогиб. Прочность — это разрушающая нагрузка. Жёсткий материал не обязан быть самым прочным.
Ключевые принципы.
Самый высокий из обычных
У углеродистой стали самый высокий модуль среди обычных металлов. Во многих конструкциях она и самая жёсткая на массу.
Лёгкий, менее жёсткий
35 % от модуля стали. Для той же жёсткости нужны сечения побольше.
Средний модуль
55 % от модуля стали. Иногда даёт лучшую жёсткость на массу, чем алюминий.
Лёгкий, модуль низкий
Самый лёгкий металл, но модуль низкий. Требует громоздких сечений.
E от 70 до 700 ГПа
Жёсткость композита резко меняется с направлением волокна. Однонаправленный углепластик исключительно жёсток.
E от 1 до 12 ГПа
Пластики в 50-200 раз менее жёсткие, чем сталь. Нужны более крупные сечения.
E от 8 до 15 ГПа
Стекловолокно поднимает модуль пластика в 3-5 раз. Лучше, чем ненаполненный.
E от 200 до 500 ГПа
Керамика крайне жёсткая, но хрупкая. Для особых задач.
E от 20 до 30 ГПа
Строительный материал. Другая область применения.
Частые вопросы
Это разные вещи. Модуль — это жёсткость, то есть прогиб. Прочность — это разрушающая нагрузка. Жёсткий материал не обязан быть самым прочным.
Удельный модуль — это E/ρ. У алюминия и стали он примерно одинаков, у углепластика намного выше.
Для консоли δ = FL³ / (3EI). Жёсткость зависит от E, то есть материала, и от I, то есть геометрии, которая входит в кубе размера.
Часто да. Удвоив размер сечения, вы увеличиваете жёсткость в восемь раз. Двутавр даёт большую жёсткость при меньшем расходе материала.
Авиация, автоспорт, спортивные велосипеды. Дорого, но по жёсткости на массу равных нет.
На диаграмме Эшби строят E против ρ. На границе Парето по жёсткости на массу стоят композиты и отдельные металлы.
Получить мгновенный расчёт
Пришлите CAD — мы ответим с подробной ценой, сроком и замечаниями по DFM в течение 4 рабочих часов.
Поговорить с инженером
Напишите нашей команде напрямую в WhatsApp. Большинство сообщений мы отвечаем в течение 12 минут в рабочее время.
Посмотреть все услуги
Обработка с ЧПУ, 3D-печать, литьё под давлением, листовой металл, литьё и отделка — одна система качества, один партнёр.
Читать далее
Расчёт стоимости
Получите бесплатный расчёт ЧПУ-обработки, 3D-печати и литья под давлением от PifyC. Пришлите CAD в WhatsApp или на почту — рас…
Подробнее →Механическая обработкаСтанок с ЧПУ
Сертифицированная по ISO 9001 ЧПУ-обработка в Уси, Китай. 3-, 4- и 5-осевое фрезерование, швейцарское точение, более 40 материалов, ±0,01 мм…
Подробнее →Аддитивное производствоУслуги 3D-печати
Промышленная 3D-печать из Уси, Цзянсу, Китай: SLA, SLS, MJF и металл DMLS. Функциональные прототипы и…
Подробнее →Литьё и формованиеЛитьё под давлением
Литьё пластмасс под давлением из Китая: быстрая алюминиевая оснастка за 14 дней для 500–10 000 деталей, серийная P20/H13…
Подробнее →Листовой металл и металлоконструкцииЛистовой металл
Прецизионное изготовление из листового металла в Уси: волоконная лазерная резка 4 кВт, гибка на прессе Amada (±0,1 мм), TIG/…
Подробнее →Отделка и обработкаУслуги отделки
Полный цикл отделки поверхности на своей базе: анодирование типа II/III, порошковая покраска, гальваника, пассивация, пескоструйная обработка стеклошарика…
Подробнее →PifyCМатериалы
Более 50 серийных материалов PifyC: алюминий, нержавеющая сталь, титан, латунь, медь и конструкционные пласти…
Подробнее →Выбор и свойстваВыбор материала с учётом коррозии
Выбор материала для коррозионной стойкости: марки нержавеющих сталей, дуплекс, Monel, Inconel, Hastelloy, титан…
Подробнее →Пришлите CAD-файл. Получите расчёт, проверенный инженером.
Без минимального количества, бесплатное заключение DFM от ведущего инженера-технолога и, по запросу, соглашение о неразглашении, подписанное до просмотра файлов.